《高三物理总复习课时作业中学教育中考_中学教育-中学课件.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理总复习课时作业中学教育中考_中学教育-中学课件.pdf（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、学习必备 欢迎下载 课时作业 13 万有引力与天体运动 时间：45分钟 满分：100分 一、选择题(8864)1对万有引力定律的表达式 FGm1m2r2，下列说法正确的是()A公式中 G为常量，没有单位，是人为规定的 Br 趋向于零时，万有引力趋近于无穷大 C两物体之间的万有引力总是大小相等，与 m1、m2是否相等无关 D两个物体间的万有引力总是大小相等，方向相反的，是一对平衡力 解析：引力常量 G为比例常数，由 GFr2m1m2可得，G的单位是一个推导单位，它的数值是由英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量比较准确地得出的，A 错；当 r 趋近于零时，物体已经不能被看作
2、质点，故不再适用万有引力定律的公式，因此，也就推不出万有引力趋近于无穷大的结论，故 B 错；两物体之间的万有引力是作用力与反作用力，与 m1、m2是否相等无关，故C 对，D 错 答案：C 2牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律 在创建万有引力定律的过程中，牛顿()学习必备 欢迎下载 A接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想 B根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即 Fm 的结论 C根据 Fm 和牛顿第三定律，分析了地、月间的引力关系，进而得出 Fm1、m2 D根据大量实验数据得出了比例系数
3、 G的大小 解析：由物理学史可知，选项 A、B、C 正确；比例常数 G是万有引力定律发现 100多年以后，英国人卡文迪许利用扭秤测出的，选项 D 错误 答案：ABC 3地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看做是圆形的已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的 5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为()A0.19 B0.44 C2.3 D5.2 解析：由 GMmr2mv2r得 vGMr，故v木v地r地r木15.20.44，B 正确 答案：B 4据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的 6.4倍，一个在地球表面重力为 600 N的人在这个行星表面的重力将变为 960 N由
4、此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为()的是公式中为常量没有单位是人为规定的趋向于零时万有引力趋近于无穷大两物体之间的万有引力总是大小相等与是否相等无关两个物体间的万有引力总是大小相等方向相反的是一对平衡力解析引力常量为比例常数由可得的单位是的错当趋近于零时物体已经不能被看作质点故不再适用万有引力定律的公式因此就推不出万有引力趋近于无穷大的结论故错两物体之间的万有引力是作用力与反作用力与是否相等无关故对错答案牛顿以天体之间普遍存在着引力为依学家关于吸引力与两中心距离的平方成反比的猜想根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实得出物体受地球的引力与其质量成正比即的结论根据和牛顿第三定律分析了
5、地月间的引力关系进而得出根据大量实验数据得出了比例学习必备 欢迎下载 A0.5 B2 C3.2 D4 解析：设地球质量为 M地，半径为 R地，“宜居”行星质量为 M，半径为 R，则人在地球 GM地mR2地mg600 N 人在“宜居”行星 GMmR2mg960 N 其中 M6.4M地，由以上两式相比得RR地2.所以 B 正确 答案：B 5.2013丽江模拟 土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等，线度从 1 m 到 10 m 的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从 7.3104 km 延伸到 1.4105 km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为 14 h，引力常
6、量为 6.671011 N m2/kg2，则土星的质量约为(估算时不考虑环中颗粒间的相互作用)()A9.01016 kg B6.41017 kg C9.01025 kg D6.41026 kg 解析：GMmr2m(2T)2r，M42r3GT2 42 1.410836.671011 143600 2 kg6.41026 kg.所以 D 选项正确 答案：D 6万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的是公式中为常量没有单位是人为规定的趋向于零时万有引力趋近于无穷大两物体之间的万有引力总是大小相等与是否相等无关两个物体间的万有引力总是大小相等方向相反的是一对平衡力解析引力常量为比例常数由
7、可得的单位是的错当趋近于零时物体已经不能被看作质点故不再适用万有引力定律的公式因此就推不出万有引力趋近于无穷大的结论故错两物体之间的万有引力是作用力与反作用力与是否相等无关故对错答案牛顿以天体之间普遍存在着引力为依学家关于吸引力与两中心距离的平方成反比的猜想根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实得出物体受地球的引力与其质量成正比即的结论根据和牛顿第三定律分析了地月间的引力关系进而得出根据大量实验数据得出了比例学习必备 欢迎下载 的规律以下说法正确的是()A物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的 B人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越大 C人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的
8、万有引力提供 D宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用 解析：地球对物体的万有引力一部分提供物体的重力，一部分提供物体做匀速圆周运动的向心力，所以选项 A 错误由 F万GMmr2，r 增加，F万减小，B 选项错误宇宙飞船内的宇航员仍然受到万有引力的作用，处于失重状态时他的视重为零，所以 D 选项错误，C 选项正确 答案：C 7.2010北京理综 一物体静置在平均密度为 的球形天体表面的赤道上 已知万有引力常量为 G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为()A(43G)12 B(34 G)12 C(G)12 D(3G)12 解析：由于物体对天体表面的压
9、力恰好为零，所以物体受到天体的万有引力全部提供物体随天体自转做圆周运动的向心力，GMmR2的是公式中为常量没有单位是人为规定的趋向于零时万有引力趋近于无穷大两物体之间的万有引力总是大小相等与是否相等无关两个物体间的万有引力总是大小相等方向相反的是一对平衡力解析引力常量为比例常数由可得的单位是的错当趋近于零时物体已经不能被看作质点故不再适用万有引力定律的公式因此就推不出万有引力趋近于无穷大的结论故错两物体之间的万有引力是作用力与反作用力与是否相等无关故对错答案牛顿以天体之间普遍存在着引力为依学家关于吸引力与两中心距离的平方成反比的猜想根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实得出物体受地球的引力
10、与其质量成正比即的结论根据和牛顿第三定律分析了地月间的引力关系进而得出根据大量实验数据得出了比例学习必备 欢迎下载 m42T2R，又因为 MVM43 R3，由以上两式解得 T3G，选项 D正确 答案：D 8.2010安徽理综 为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国预计于 2011年 10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”假设探测器在离火星表面高度分别为 h1和 h2的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T2.火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为 G.仅利用以上数据，可以计算出()A火星的密度和火星表面的重力加速度 B火星的质量和火星对“萤火一号”的引力 C火星的半
11、径和“萤火一号”的质量 D火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力 解析：由开普勒第三定律可得 Rh13T21 Rh23T22，可以求出火星的半径 R；由GMm Rh12m(Rh1)(2T1)2或GMm Rh22m(Rh2)(2T2)2可求出火星的质量 M，由 M43 R3可求出火星的密度；由 gGMR2可求出火星表面的重力加速度，“萤火一号”的质量 m 由题干条件无法求出，故本题选项 A 正确 答案：A 二、计算题(31236)9宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间的是公式中为常量没有单位是人为规定的趋向于零时万有引力趋近于无穷大两物体之间的万有引力总是大小相等与是否相
12、等无关两个物体间的万有引力总是大小相等方向相反的是一对平衡力解析引力常量为比例常数由可得的单位是的错当趋近于零时物体已经不能被看作质点故不再适用万有引力定律的公式因此就推不出万有引力趋近于无穷大的结论故错两物体之间的万有引力是作用力与反作用力与是否相等无关故对错答案牛顿以天体之间普遍存在着引力为依学家关于吸引力与两中心距离的平方成反比的猜想根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实得出物体受地球的引力与其质量成正比即的结论根据和牛顿第三定律分析了地月间的引力关系进而得出根据大量实验数据得出了比例学习必备 欢迎下载 t 小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t
13、小球落回原处(取地球表面重力加速度g10 m/s2，空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度 g；(2)已知该星球的半径与地球半径之比为 R星：R地1：4，求该星球的质量与地球质量之比 M星：M地 解析：(1)设竖直上抛小球初速度为 v0，则 v012gt12g5t，所以 g15g2 m/s2.(2)设小球的质量为 m，则 mgGM地mR2地 mgGM星mR2星 所以 M星：M地gR2星gR2地15116180.答案：(1)2 m/s2(2)1：80 10已知万有引力常量 G，地球半径 R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度 h，月球绕地球的运转周期 T1，地球的自转周期 T
14、2，地球表面的重力加速度 g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量 M 的方法：同步卫星绕地心做圆周运动，由 GMmh2m(2T2)2h 得 M42h3GT22.(1)请判断上面的结果是否正确，并说明理由，如不正确，请给出正确的解法和结果(2)请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果 解析：(1)上面结果是错误的地球的半径 R 在计算过程中不能的是公式中为常量没有单位是人为规定的趋向于零时万有引力趋近于无穷大两物体之间的万有引力总是大小相等与是否相等无关两个物体间的万有引力总是大小相等方向相反的是一对平衡力解析引力常量为比例常数由可得的单位是的错当趋近于零时物体已经不能被看作质
15、点故不再适用万有引力定律的公式因此就推不出万有引力趋近于无穷大的结论故错两物体之间的万有引力是作用力与反作用力与是否相等无关故对错答案牛顿以天体之间普遍存在着引力为依学家关于吸引力与两中心距离的平方成反比的猜想根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实得出物体受地球的引力与其质量成正比即的结论根据和牛顿第三定律分析了地月间的引力关系进而得出根据大量实验数据得出了比例学习必备 欢迎下载 忽略 正确的解法和结果：GMm Rh2m(2T2)2(Rh)得 M42 Rh3GT22.(2)方法 1：对月球绕地球做圆周运动，由 GMmr2m(2T1)2r 得 M42r3GT21.方法 2：在地面重力近似等于
16、万有引力，由 GMmR2mg得 MgR2G.答案：见解析 11在“勇气号”火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来 假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为 h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为 r，周期为 T，火星可视为半径为 r0的均匀球体 解析：以 g表示火星表面附近的重力加速度，M 表示火星的质量，m 表示火星的卫星质量，m表示火星表面处某一物体的质量，由万有引力定律和牛顿第二定律，有 GMmr20mg 的是公式中为常量没有单位是人为规定的趋向于零
17、时万有引力趋近于无穷大两物体之间的万有引力总是大小相等与是否相等无关两个物体间的万有引力总是大小相等方向相反的是一对平衡力解析引力常量为比例常数由可得的单位是的错当趋近于零时物体已经不能被看作质点故不再适用万有引力定律的公式因此就推不出万有引力趋近于无穷大的结论故错两物体之间的万有引力是作用力与反作用力与是否相等无关故对错答案牛顿以天体之间普遍存在着引力为依学家关于吸引力与两中心距离的平方成反比的猜想根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实得出物体受地球的引力与其质量成正比即的结论根据和牛顿第三定律分析了地月间的引力关系进而得出根据大量实验数据得出了比例学习必备 欢迎下载 GMmr2m(2T
18、)2r 设 v 表示着陆器第二次落到火星表面时的速度，它的竖直分量为v1，水平分量仍为 v0，有 v212gh vv21v20 由以上各式解得 v82hr3T2r20v20.答案：v82hr3T2r20v20 的是公式中为常量没有单位是人为规定的趋向于零时万有引力趋近于无穷大两物体之间的万有引力总是大小相等与是否相等无关两个物体间的万有引力总是大小相等方向相反的是一对平衡力解析引力常量为比例常数由可得的单位是的错当趋近于零时物体已经不能被看作质点故不再适用万有引力定律的公式因此就推不出万有引力趋近于无穷大的结论故错两物体之间的万有引力是作用力与反作用力与是否相等无关故对错答案牛顿以天体之间普遍存在着引力为依学家关于吸引力与两中心距离的平方成反比的猜想根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实得出物体受地球的引力与其质量成正比即的结论根据和牛顿第三定律分析了地月间的引力关系进而得出根据大量实验数据得出了比例